Ammoniakemissie weidende koeien afhankelijk van bemestingsniveau

Ammoniakemissie

I

weidende koeien afhankelijk van

bemestingsniveau

D.W. Bussink (onderzoeker NMI-PR)

Ut de N-balans van weidende koeien blijkt dat ongeveer 80 procent van de met het gras opgenomen stikstof via urine en faeces wordt uitgescheiden. Van deze stikstof (N) komt slechts een klein gedeelte weer ten goede aan het gewas. De rest kan verlo-ren gaan door ammoniakemissie, nitraatuitspoeling, denitrificatie of tijdelijk vastge-legd worden in de organische stof van de grond. In dit artikel wordt ingegaan op de ammoniakemissie bij beweiding bij verschillende N-niveau’s.

In 1987 is onderzoek gestart naar de ammoniake-missie bij beweiding. Voor het meten van de am-moniakemissie werd gebruik gemaakt van een micrometeorologische meetmethode, de zoge-naamde massabalansmethode. Eén van de be-langrijkste kenmerken van deze methode is dat gemeten wordt onder de heersende veldomstan-digheden. Bij deze methode wordt het verschil in

Een meetmast voor weidende koeien.

ammoniakemissiemetingtussen de

ammoniak af- en aanvoer van een veldje geme-ten, waarbij wordt gewerkt met twee masten. De ene is geplaatst in het centrum van het proefveld en de andere daar waar de wind het proefveld binnenkomt. Op verschillende hoogten wordt de ammoniakconcentratie in de lucht bepaald. Ver-der wordt op verschillende hoogten de windsnel-heid bepaald. Uit deze meetgegevens is de am-moniakemissie te berekenen.

Proeven 1987 en 1988

In 1987 werd onderzoek uitgevoerd op een per-ceel dat werd bemest met 550 kg stikstof (N) per ha per jaar. Het grasland werd beweid door melk-koeien. Het perceel werd steeds in één tot twee dagen afgeweid. (De inscharingsdichtheid va-rieerde tussen 60 en 120 koeien per ha per dag.) Naast de emissiemetingen werden ook de N-op-name met gras en krachtvoer en de N-uitschei-ding met melk gemeten. De N-uitscheiN-uitschei-ding met faeces en urine kon dan worden berekend. In de-ze periode zijn de koeien acht keer ingeschaard. Het onderzoek werd uitgevoerd op kalkrijke jonge zeeklei op het proefbedrijf de Minderhoudhoeve van de LUW te Swifterbant.

In 1988 werd het onderzoek herhaald. Nu werd er behalve bij het 550 N-niveau ook bij een N-niveau van 250 kg N per ha per jaar gemeten.

Resultaten 1987 en 1988

De ammoniakemissie bedroeg in 1987 en 1988 respectievelijk 42,2 en 39,2 kg N per ha op het 550N-object. De meetresultaten laten in het alge-meen een sterke toename van de emissie zien op het moment van inscharen. De emissie bleef een paar dagen hoog (ook na uitscharen) om na vier à vijf dagen duidelijk af te nemen. Verder bleken er grote verschillen te zijn in emissie tussen de

Tabel 1 De gemiddeld per koe opgenomen hoeveelheid ds en N en N-uitscheiding in melk, faeces en urine bij drie N-gif-ten bij weiden.

gift kglha ds-opname’ kgldag N-opname g/dag melk g/dag faeces-N gN/dag urine-N g/dag 250 17,3 532 111 135 287 400 17,i 642 116 133 393 550 17,l 678 109 133 436 * gras en krachtvoer

viduele weideperioden. Op jaarbasis zijn de resul-taten van 1987 en 1988 goed vergelijkbaar. Me-tingen over een heel seizoen lijken dus noodza-kelijk om betrouwbare emissiecijfers te verkrijgen. De ammoniakemissie in 1988 op het 250N-object was aanzienlijk lager; 8,l kg N per ha. Dit getal is niet zonder meer met de emissiecijfers op het 550N-object te vergelijken, daar het aantal koe-weidagen op de objecten sterk verschilde. Deze waren 974 en 580 op respectievelijk het 550N- en 250N- object. Beter is het daarom de emissie uit te drukken als percentage van de met de faeces en urine uitgescheiden N. Deze percentages wa-ren in 1987 en 1988 respectievelijk 8,5 en 7,7 pro-cent op het 550N-object en 3,l propro-cent op het 250N-object in 1988. Het verschil in emissieper-centage was de aanleiding om een vervolgonder-zoek te starten met het doel om het verband tus-sen de hoogte van de bemesting en de ammoniakemissie bij beweiding vast te stellen.

1 ), De drogestofopname per koe op de objecten was vrijwel gelijk. De N-opname verschilt daaren-tegen sterk. Bij hogere N-giften neemt de gras-produktie weliswaar toe maar ook het N-gehalte van het gras en dus de N-opname door de koe. De hoeveelheid N per koe die uitgescheiden wordt met de melk is vrijwel constant op de objec-ten. De uitscheiding met faeces bedraagt 7,8 g per opgenomen kg drogestof. De rest van de N wordt uitgescheiden met urine. De hoeveelheid urine-N die per koe op de objecten wordt uitge-scheiden neemt toe bij bij hogere N-bemestingen (tabel 1). Veelal is gemeten dat de emissie uit uri-ne behoorlijk hoger is dan uit faeces per eenheid stikstof.

Onderzoek 1990

In 1990 werd de ammoniakemissie gemeten bij drie N-niveaus, 250, 400 en 550 kg N per ha per jaar. Het onderzoek werd weer uitgevoerd op jon-ge zeeklei. Naast de ammoniakemissie, en de N-opname en N-uitscheiding met melk en urine, werd ook de samenstelling van de urine gemeten.

Daarnaast neemt ook de belangrijkste compo-nent in urine die verantwoordelijk is voor de am-moniakemissie, het ureum, procentueel licht toe bij hogere N-giften.

De hogere emissiepercentages op het 400N- en 550N-object kunnen dus verklaard worden door de hogere N-uitscheiding met urine en een hoger percentage ureum in de urine dan op het 250N-object.

Resultaten 1990

Het aantal gerealiseerde koeweidedagen be-droeg respectievelijk 758, 863 en 989 op het 250N-, 400N- en 550N-object. De ammoniake-missie bedroeg respectievelijk 9,1, 27,0 en 32,8 kg N per ha. Dit kwam overeen met 3,3,6,9 en 6,9 procent van de met faeces en urine uitgescheiden N. De emissies op het 250- en 550N-object ko-men redelijk goed overeen met die van 1987 en 1988.

N-bemesting versus ammoniakemissie

Zoals uit de gegevens blijkt neemt de ammonia-kemissie in kg N per ha gaande van 400 naar 550 kg N per ha minder sterk toe dan van 250 naar 400 kg N per ha. Tot voor kort werd juist het om-gekeerde aangenomen. De geringe toename van de ammoniakemissie in het traject van 400 naar 550 kg N per ha laat zich daardoor verklaren dat de grasproduktie en het N-gehalte van het gras een bovengrens hebben. Dit betekent dat de N-opname door de weidende koeien ook een bovengrens heeft evenals de N-uitscheiding met faeces en urine. Het gevolg is dat de ammoniake-missie dus ook een maximum heeft.

Opvallend is dat de emissiepercentages voor de Een verband tussen de N-uitscheiding en de am-550N- en 400N-niveaus bijna gelijk zijn. Het emis- moniakemissie is waarschijnlijk. Uit figuur 1 is af siepercentage voor het 250N niveau was aan- te leiden dat er voor 1988 en 1990 bijna hetzelfde zienlijk lager. Dit kan gedeeltelijk veroorzaakt zijn rechtlijnige verband bestond tussen de N-uit-door de lagere N-uitscheiding met urine per koe scheiding en de ammoniakemissie. Er is dus een in vergelijking tot de twee andere objecten (tabel goed verband tussen de N-uitscheiding en de am-2

Figuur 1. Het verband tussen de N-uitscheiding in de weide en de NH,-emissie. NH3-N emissie 32 24 16 8 -in kg/ha 0

urine

urine 1990

urine +

faeces

_{urine +}

faeces 1990

100

moniakemissie. De hoeveelheid in de wei uitge-scheiden N wordt bepaald door de N-opname via het gras door de koeien. Deze wordt op zijn beurt weer bepaald door de grasproduktie en het N-ge-halte van het gras. Deze twee factoren worden onder andere bepaald door de N-bemesting maar ook door de grondsoort. Indien nu per grondsoort de grasproduktie en het N-gehalte van het gras bij een bepaald bemestingsniveau bekend is kan de N-opname en N-uitscheiding van het weidende vee bepaald worden. Vervolgens kan ook de am-moniakemissie berekend worden.

Emissie per dag in 1987-1990

In tabel 2 zijn de emissiecijfers van 1987-1990 omgerekend naar g N per koeweidedag. Uit de ta-bel blijkt dat de emissie op het 550N-object (en in mindere mate op het 250N-object) afneemt tus-sen 1987 naar 1990. Uit de analyse van de weer-Tabel 2 De ammoniakemissie in gN per koeweidedag,

waarbij de koeien tijdens het melken 4 uur op stal staan.

N-gift 1987 1988 1990

250N 13 11

400N 30

550N 41 36 31

gegevens blijkt dat de hoeveelheid neerslag tij-dens het weideseizoen hierop van invloed is. Dro-ge weideseizoenen Dro-geven laDro-gere emissies dan natte weideseizoen. De gemiddelde hoeveelheid neerslag van de weideseizoen 1987, 1988 en 1990 komt overeen met het veeljarig gemiddelde. Daarom wordt uitgegaan van een gemiddeld emissie die varieert tussen 36 g N per koeweide-dag bij 550 kg N per ha per jaar en 13 g N bij 250 kg N per ha per jaar. In de praktijk is de bemesting veelal minder dan 400 kg N per ha en zal de emis-sie bij alleen weiden dus ongeveer tussen 30 en 12 g N per koeweidedag liggen.

Tot slot

De emissie bij beweiding is duidelijk lager dan bij bovengronds uitrijden van dunne mest. Ook is de emissie lager dan die uit stal en mestopslag. Bij bovengronds uitrijden gaat namelijk 27,5 tot 30 procent van de met dunne mest toegediende N verloren door ammoniakemissie. Bij stal en op-slag gaat ongeveer 13 procent van de uitgeschei-den N verloren door ammoniakemissie. Een 7000 liter koe heeft een jaarlijkse N-uitscheiding via faeces en urine van ongeveer 140 kg. Bij 60

pro-cent van de tijd op stal staan betekent dit een am-moniakemissie van 33 kg N per jaar. Waarvan bij 3

benadering door bovengronds uitrijden 58, door stal en opslag 30 en door beweiding ongeveer 12 procent verloren gaat.

De ammoniakverliezen voor de gehele Neder-landse veehouderij vinden voor 50 procent plaats tijdens en na mesttoediening, voor 40 procent uit stal en opslag en voor 10 procent tijdens en na beweiding.

Uit het oogpunt van ammoniakemissie is er dan ook geen noodzaak om het vee gedurende de zo-mer op stal te zetten. Zoals in de inleiding al werd gesteld wordt ongeveer 80 procent van de opge-nomen N weer uitgescheiden met faeces en uri-ne. Slechts een klein gedeelte van de uitgeschei-den N vervluchtigt als ammoniak. Daar maar een klein gedeelte van de uitgescheiden N ten goede

komt aan het gras moet de rest dus verloren gaan

via nitraatuitspoeling, denitrificatie of tijdelijke vastlegging in de grond. Vooral nitraatuitspoeling is ongewenst. Het verdient dus aanbeveling om de hoeveelheid N die met faeces en urine in de weide wordt uitgescheiden te beperken. Dit kan door in de zomer de koeien ‘s nachts op te stallen en bij te voeden met N-armere produkten dan gras (bijvoorbeeld snijmais). Dit betekent dat het aantal urine- en mestplekken ruwweg halveert met bovendien een geringe N-hoeveelheid per urineplek. De N-uitscheiding met faeces en urine kan ook verminderd worden door de N-bemesting te beperken in het geval van een ruwvoerover-schot.